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不銹鋼基本實驗及力學(xué)性能簡述
不銹鋼基本實驗及力學(xué)性能分成以下四種:1、拉伸試驗2、硬度試驗3、晶粒度試驗4、鹽霧試驗。詳細(xì)介紹如下:
1.拉伸試驗
拉伸試驗是一種最簡單的力學(xué)性能試驗,試驗中所獲得的指標(biāo)抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率是材料固有的基本屬性和工程機(jī)械設(shè)計的重要依據(jù)。
①抗拉強(qiáng)度(力學(xué)符號σb,英文縮寫TS)
σb=Pb/F0
Pb—拉伸試樣斷裂前承受的最大載荷
F0—拉伸試樣的原始截面積
材料的抗拉強(qiáng)度大,材料變形過程中不容易被拉斷,有利于塑性變形。
②屈服強(qiáng)度(力學(xué)符號σ0.2,英文縮寫YS)
σ0.2=P0.2/F0
P0.2—拉伸試樣塑性變形量為0.2%時承受的載荷
F0 —拉伸試樣的原始截面積
材料的屈服強(qiáng)度小,表示材料容易屈服,成形后回彈小,貼模性和定形性好。
③屈強(qiáng)比(σ0.2/σb)
屈強(qiáng)比對材料沖壓成形性能影響很大,屈強(qiáng)比小,材料由屈服到破裂的塑性變形階段長,成形過程中發(fā)生斷裂的危險性小,有利于沖壓成形。
一般來講,較小的屈強(qiáng)比對材料在各種成形工藝中的抗破裂性都有利。
鋼種 | 屈服強(qiáng)度(N/mm2) | 抗拉強(qiáng)度(N/mm2) | 屈強(qiáng)比 |
SUS304 | 300 | 670 | 0.45 |
SUS430 | 350 | 510 | 0.69 |
SUS409L | 241 | 410 | 0.59 |
表1. 常見不銹鋼材料的屈強(qiáng)比
④延伸率(力學(xué)符號A,英文縮寫EL)
延伸率是材料從發(fā)生塑性變形到斷裂的總的伸長長度與原有長度的比值,即:
A= L- L0/ L0*100%
式中 A—材料的延伸率(%)
L—試樣被拉斷時的長度(mm)
L0—標(biāo)距長度 (mm)
材料的延伸率大,就是材料允許的塑性變形程度大,抗破裂性好,對拉深、翻邊、脹形各類變形都有利。
一般來說,材料的翻邊系數(shù)和脹形性能都與延伸率成正比關(guān)系。
2、硬度試驗
硬度是金屬材料力學(xué)性能中最常用的性能指標(biāo)之一,它是表征金屬在局部體積內(nèi)抵抗變形的能力。
現(xiàn)公司內(nèi)部進(jìn)行的是數(shù)顯顯微維氏硬度試驗,試驗方法是直接用136度的正四棱錐金剛石壓頭壓入樣品表面。
試驗力的選用:
A、針對SUS430、SUH409L BA
①試驗樣品厚度≤0.2mm用500g的壓力進(jìn)行試驗。
②試驗樣品厚度>0.2mm用1000g的壓力進(jìn)行試驗。
注:試驗力的選用要最終確保試樣的背面無打穿的痕跡方可。
B、針對SUS304硬板以及BA、SUH409L硬板都采用1000g的壓力試驗。(壓痕越大,硬度值越準(zhǔn)確)
3、晶粒度試驗
*晶粒度級別越高,單位截面積上的晶粒數(shù)越多,材料的晶粒就越細(xì),強(qiáng)度越大。
*晶粒較大時,有利于提高材料的塑性應(yīng)變比(R),并降低屈強(qiáng)比和屈服伸長。但晶粒較大時,它們在材料表層取向不同,變形量差異比較明顯,材料表面易出現(xiàn)“桔皮”現(xiàn)象。細(xì)化晶??蓽p輕桔皮現(xiàn)象發(fā)生,但晶粒過細(xì),R值會減小,屈強(qiáng)比和屈服伸長都會增大,不利于成形。 因此,在得到細(xì)小而均勻晶粒組織的同時,還要確保材料有較好的綜合的機(jī)械性能。
*304鋼種的晶粒度一般要求在7-9級之間。
4、鹽霧試驗
① 不銹鋼耐腐蝕性的含義及原理
*不銹鋼是一種較耐腐蝕的鋼,但不是絕對不生銹的鋼,到目前為止沒有發(fā)明在任何條件下均不腐蝕的鋼。
*不銹鋼的耐腐蝕原理為:在鋼的表面,鉻與氧結(jié)合生成Cr2O3鈍化膜,這種鈍化膜結(jié)構(gòu)致密、穩(wěn)定,厚度1—6nm。是金屬基體的保護(hù)膜。
② 鹽霧試驗條件
目前所做試驗為中性鹽霧試驗,用5%的Nacl溶液,試驗箱內(nèi)溫度為35±2℃,PH值范圍為6.5~7.2,試驗壓力控制在0.07Mpa左右,試驗周期一般都是根據(jù)客戶要求進(jìn)行。
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